Emulsiopolymerointi on prosessi polymeerien tai pienempien kemiallisten ketjujen yhdistettyjen ryhmien, monomeerien, luomiseksi vesiliuokseen. Prosessia käytetään yleisesti vesipohjaisten maalien, liimojen ja pinnoitteiden luomiseen, joissa vesi jää polymeerin mukana ja myydään nestemäisenä tuotteena. Emulsio on stabiili seos hyvin pienistä monomeerin tai polymeerin pisaroista, jotka on suspendoitu vesifaasiin. Yksi esimerkki stabiilista emulsiosta on nestemäinen käsivoide, joka sisältää useita erilaisia kemikaaleja sekoitettuna veteen mutta ei reagoi sen kanssa.
Monet muovit ja jotkut kumiyhdisteet ovat polymeroituja molekyylejä. Pienet monomeeriketjut sekoitetaan eri kemikaaleihin, jotka käynnistävät reaktion, säätelevät muodostuneiden polymeeriketjujen kokoa ja pitävät seoksen vakaana. Kemikaalit, jotka ohjaavat tai käynnistävät reaktion, ovat initiaattoreita, ne, jotka ohjaavat polymeeriketjuja, ovat modifioijia, ja emulgointiaineet pitävät seoksen stabiilina emulsiona.
Emulsiopolymerointireaktio tapahtuu vedessä, ja monomeerin liukoisuus veteen voi olla vähäinen tai olematon, mikä tarkoittaa, että se pysyy erillisenä eikä liukene. Kun kemikaalit sekoitetaan hyvin yhteen, pienet monomeeripisarat leviävät tasaisesti koko vesifaasiin ja pysyvät sellaisina emulgointiaineen vaikutuksesta. Hyvin pieniä monomeeripisaroita alkaa muodostua, nimeltään misellejä, ja niitä ympäröivät initiaattori- ja modifiointimolekyylit. Jokainen monomeeriketju alkaa liittyä muihin misellin sisällä, kunnes monomeeri on poissa.
Polymeeriketjun pituus vaikuttaa sekä vesiliuoksen ominaisuuksiin että siitä syntyvään kuivaan kalvoon. Valmistajat hallitsevat näitä ominaisuuksia vaihtamalla initiaattorin ja modifioijien määriä sekä lämpötilaa reaktion aikana. Emulsiopolymeroinnin tavoitteena on luoda maali tai liima, joka säilyttää ominaisuutensa ajan kuluessa ja on helppo käsitellä. Ylireaktio voi synnyttää erittäin paksuja, viskooseja emulsioita, joita voidaan käyttää teollisesti, mutta jotka eivät ole kuluttajien tyytyväisiä.
Suurin osa lopputuotteista myydään vesipohjaisina ratkaisuina. Huoli liuottimien ympäristö- ja terveysriskeistä johti emulsiopolymeroinnin tuotteiden kasvuun 21. vuosisadalla. Päällystettynä polymeeri kuivuu ja kovettuu ja vesi haihtuu ympäristölle turvallisena höyrynä. Reagoinut polymeeri voidaan myös sumutuskuivata tai joissakin tapauksissa suodattaa pois vedestä, mutta tämä on harvinaisempaa. Muuntyyppiset kemialliset reaktiot voivat tuottaa kuivaa tuotetta helpommin kuin vesiemulsiosta.
Synteettisiä tai keinotekoisia kumikemikaaleja voidaan valmistaa myös emulsiopolymerointijärjestelmissä. Styreenibutadieeni ja nitriilikumi ovat kaksi yleistä synteettistä kumia, jotka on valmistettu emulsiokemiasta. Näiden tuotteiden käsitteleminen kuivaksi kiinteäksi aineeksi vaatii lisäpesu- ja kuivausvaiheita initiaattoreiden tai muiden kemikaalien poistamiseksi. Nämä materiaalit voivat lopulta hajottaa kumin, jos sitä ei poisteta.